[發明專利]一種鋰電池堆動態監測管理系統

在審

• 申請號: 201310724589.5
• 申請日: 2013-12-23
• 公開（公告）號: CN104731044A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 洪明強;郭獻民
• 申請（專利權）人: 洪明強;郭獻民
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;G01R31/36
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明屬于使用的新能源電源系統技術領域，尤其涉及一種新型鋰電池堆動態監測監控管理系統。

背景技術

隨著經濟的發展和城市不斷建設，以及隨著經濟和工農業的迅猛發展和人民生活水平的提高，一方面，社會對電能的要求日趨增長，需求不斷地增長，使電網容量不斷擴大；另一方面，電力用戶對供電質量，供電可靠性高(即盡量少停電或不停電)也越來越高。因此，需要新能源的運用，太陽能發電、風能發電以及電網的削峰填谷都需要新型鋰電池堆的運用；然而，新型鋰電池堆運用急需一種能實時監控和保護的動態監控系統。新能源的運用可以減少化石能源的使用，減少對環境的污染。因此，需要一種鋰電池堆動態監控管理系統配合新型鋰電池堆的使用。本技術可降低能耗，減少環境污染壓力，降低溫室效應，利用可再生清潔能源和智能電網是以后的發展方向和規模運用方向。

發明內容

本發明提供一種鋰電池堆動態監控管理系統，太陽能發電、風能發電以及電網的削峰填谷都需要新型鋰電池堆的運用；然而，新型鋰電池堆運用急需一種能實時監控和保護的動態監控系統。可降低能耗，減少環境污染壓力，降低溫室效應對環境的影響。

本發明是通過以下技術方案來實現的：

一種鋰電池堆動態監測管理系統，包括有主監控模塊BCU、中間監測模塊MBCU和最小監測模塊LBCU組成；模塊間通信采用CAN通信，BCU與PCS逆變器或繼電保護開關采用RS485通信，BCU與后臺監控系統采用以太網、CAN或RS485通信；所述管理系統主要監測鋰電池儲能堆，保障鋰電池儲能堆充放電運行安全，監測鋰電池儲能堆運行動態狀況；所述管理系統由LBCU、MBCU和BCU三級管理模塊組成，各管理模塊監測相應的鋰電池模塊，并把檢測參數通過CAN通信獨級上傳，最后通過BCU主控模塊與鋰電池堆能量接口的執行機構通信，執行邏輯編程保護協議。其特征在于：

所述管理系統裝置包括有管理模塊LBCU和CAN通信；

所述管理模塊LBCU由電子電路電源變換、鋰電池電芯均衡模塊、內部CAN通信、模塊間CAN通信、中央處理器、電壓檢測、溫度檢測、硬件看門狗、指示燈和儲存設備電路組成。

所述管理模塊LBCU檢測鋰電池模塊的單體電壓、模塊溫度、模塊總電壓和對鋰電池模塊內的單體組串聯間電池進行無損均衡，通過中央處理器處理把采集的參數由模塊間CAN通信上傳給MBCU。

所述MBCU包括有電子電路電源變換、內部CAN通信、模塊間CAN通信、中央處理器、硬件看門狗、指示燈、儲存設備和鋰電池模塊剩余容量SOC估測算電路組成。

所述MBCU通過中央處理器處理把采集的參數由模塊間CAN通信上傳給主監控模塊BCU。

所述主監控模塊BCU包括有電子電路電源變換、內部CAN通信、模塊間CAN通信、中央處理器、硬件看門狗、指示燈、儲存設備、鋰電池模塊剩余容量SOC估測算、RS485模塊、高壓保護、絕緣檢測、時鐘系統、對時功能模塊和RS232通信電路組成。

所述主監控模塊BCU把MBCU和LBCU上傳的采集參數通過中央處理器處理，通過邏輯編程控制，通過RS485通信把信息報文給PCS逆變器或繼電保護開關，執行邏輯編程保護協議；通過以太網、CAN或RS485通信，把主監控模塊BCU、MBCU和LBCU采集鋰電池堆的參數通過中央處理器處理后上傳給后臺監控系統，實時監控鋰電池模塊和鋰電池堆的充放電運行狀態，以便有效檢測鋰電池的安全運行和保護執行。

所述主監控模塊BCU與PCS逆變器和后臺監控系統通過GPS進行對時，確保鋰電池堆管理系統檢測的實時有效性，PCS逆變器或繼電保護開關保護的及時性，后臺監控系統監測的實時有效性。以便保證鋰電池堆管理系統的安全性和有效性。

優選地，所述鋰電池堆動態監控管理系統電子電路CUP采用高精度控制芯片，監測采集精度高，技術指標高：單體電壓檢測誤差：≤1mv(1.5-5)，溫度測量誤差：≤±1℃(-40℃--125℃)，電流測量精度：0.5％，SOC估算誤差：≤5％。能更好監控鋰電池儲能堆充放電運行安全。

優選地，所述鋰電池堆動態監控管理系統采用GPS對時，在與PCS逆變器和繼電保護裝置通信執行保護能及時準確；與后臺監控系統通信時能及時并實時監測，保證運行記錄和警告、故障記錄時效性。

優選地，所述鋰電池堆動態監控管理系統采用硬件看門狗，能智能監測系統的運行，并文本告知系統故障維修地址，方便設備維護和運行安全。